論文の概要: Discrete WKB approach to density profiles in inhomogeneous two-band free-fermion chains

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.32710v1
• Date: Fri, 23 Oct 2026 14:31:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-27 01:38:06.548037
• Title: Discrete WKB approach to density profiles in inhomogeneous two-band free-fermion chains
• Title（参考訳）: 不均一二バンド自由フェルミオン鎖の密度分布に対する離散WKBアプローチ
• Abstract要約: 我々は、離散WKB法を、ホッピング振幅とオンサイト電位の異なる自由フェルミオンの1次元2部タイト結合鎖に拡張する。 単粒子波動関数と状態密度に対する明示的な半古典的表現を導出し, 任意のフェルミエネルギーにおける局所粒子密度と充填率を導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We extend the discrete WKB method to one-dimensional bipartite tight-binding chains of free fermions with slowly varying hopping amplitudes and on-site potentials. We focus on the inhomogeneous Rice-Mele model, suggesting possible experimental realizations thereof in optical superlattices. We derive explicit semiclassical expressions for the single-particle wave functions and density of states, as well as the sublattice-resolved local particle densities and filling fraction at arbitrary Fermi energy. In particular, we show that the WKB density profiles agree with those obtained from the local-density approximation. We analyze the spatial dependence of the local band edges and its consequences for the global spectral structure, and clarify the role played by the phase-space topology in determining the Bohr-Sommerfeld quantization conditions. Finally, we illustrate our results with two representative examples: a homogeneous Rice-Mele chain subject to a harmonic trap and a fully inhomogeneous chain containing a domain wall.
• Abstract（参考訳）: 我々は、離散WKB法を、ゆっくりと変化するホッピング振幅とオンサイト電位を持つ自由フェルミオンの1次元2部タイト結合鎖に拡張する。 我々は不均一なライス・ミールモデルに焦点をあて、光学超格子におけるその実験的実現の可能性を提案する。 単粒子波動関数と状態密度に対する明示的な半古典的表現を導出し, 任意のフェルミエネルギーにおける局所粒子密度と充填率を導出する。 特に,WKB密度分布は局所密度近似から得られた値と一致することを示す。 本研究では,局所帯域エッジの空間的依存性と大域スペクトル構造への影響を分析し,ボーア・ソマーフェルト量子化条件の決定において位相空間位相が果たす役割を明らかにする。 最後に、調和トラップを受ける均質ライス・ミール鎖と、ドメイン壁を含む完全不均質鎖の2つの代表的な例について述べる。

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